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RaspberryHabuとは

  • Raspberry Pi 用のアドオン基板
  • 直接スタックできるし、ケーブルを使って接続もできる。
  • デジタルINx6、デジタルOUTx8、アナログINx8、電源回路、リアルタイムカレンダクロック
  • リアルタイムカレンダクロックICを除き、DIP部品で構成。素人でも組み立てし易い。
  • FABLIBで公開。誰でも利用できる。誰でも製造できる。誰でも販売できる。自由！
  • ライセンスはCC BY 0。パクって自分の製品に作り変えOK。
  • FABLIBプロジェクト自体が製造したものは、オリジナルキットとして配布および販売中。
  • 開発についての議論は今は主にJapanese Raspberry PI Users Group MLで行っています。 https://groups.google.com/forum/?fromgroups#!forum/japanese-raspberry-pi-users-group

コンセプト

  • 機能よりも安さ
  • 性能よりも堅牢性
  • 派手さよりもわかりやすさ

ターゲット

  • 教育用であるが、組み込み技術者の養成用ではない
  • 電気知識がなくても扱えることを目指す
  • ソフトウェアの教育のために、物理デバイスを扱って動機づけを行う
  • そのために、つなげば、動くボードをつくる

実用品

  • 最小の手間で実用品を作れるという動機づけ
  • ブレッドボードのような、実験にしか使えないような前提は排す。
  • 必要とあらばRaspbery Pi自体の問題点に立ち入り総合的な完成度を高める。
    • Raspberry Piの放熱を重視した接続レイアウト
    • ACアダプタ経由の電源供給
    • リアルタイムクロックの搭載

安さは正義

  • 学習意欲を削がない値段設定
  • 5x10cm サイズ。激安基板製造業者が利用できる。
  • 子供が自分で購入できる金額
  • パーツ原価は33%。
    • 無理のないハードウェア販売が可能。
    • 基板だけ購入して自分で部品をそろえるとより安く。

ロバストネス

  • バッファ、トランジスタアレイはDIP部品およびICソケットに実装。壊れた時には自分で交換できる。
  • 大きな電圧耐性。間違った配線をしてもRaspberryPi本体になるべく被害が及ばないようにバッファを内蔵。

実用のために

  • 電源の強化
  • 通常はRaspberry Piより電力の供給を受けるが、RaspberryHabu上にも電源回路をとりつけることができ、こちらを使ってより安定した動作とすることができる
  • リアルタイムカレンダクロック
  • バッテリバックアップ付

わかりやすさ

  • WiringPiでの並びを採用。
  • ソース系信号を採用。論理1->High->5V, 5V->High->論理1。
  • 広い電圧レンジのデジタル入力。3.3V系、5V系、自動車の12V系などを追加回路なしで直接信号入力することができる。
  • 大きなドライブ能力を持つデジタル出力。追加回路なしで高輝度LEDやリレーをドライブできる。またリレーを介することで100V系のON/OFFができる。
  • 直感的な基板レイアウト。内部配置とコネクタ配列を直感でわかりやすく配置。
  • モータドライバではなくスイッチとして理解できるリレーを採用。

機能

デジタルIN

  • 6ポート
  • 入力範囲 2V～15V

デジタルOUT

  • 8ポート
  • 出力5V

アナログIN

  • 8ポート
  • 5VMax, 3.3VMax選択

電源回路

  • 5V供給
  • Raspberry Pi との相互接続／切り離し設定可能
  • Raspberry Pi よりの電源供給時の 5V 安定化コンデンサ

リアルタイムカレンダクロック

  • バッテリバックアップ

シリアルコネクタ

  • シリアルアダプタ接続用
  • RaspberryPiバス直結タイプ（201305xxバージョン）
  • 5Vレベル変換タイプ(201306xxバージョン)
  • 5V/3.3V両用タイプ(20130710以降)

機能切り離し・再配置用バス配線

その他

  • ACアダプタ接続用DCジャック
  • VCC電圧設定用ジャンパ
  • VCCモニターLED
  • DOUTバスモニターLED x 4
  • DOUT接続小型リレー x 4
  • DIN実験用スイッチオンボード実装
  • ANALOG IN センサ電力供給用バス
  • DINシグナル電力供給用バス
  • DOUT負荷接続用GNDバス
  • 赤外線LEDアレイ（リレーと排他使用）

バージョン

20130513

  • 1st release
  • 電源部分にレギュレータを搭載したバージョン
  • イベントなどで販売

ソース

回路図

組立解説

20130517

  • 2nd release
  • 電源部分にDCDCコンバータを試験的に搭載したバージョン
  • 勉強会などで配布

ソース

回路図

組立解説

20130610

  • 3rd release
  • DCDCコンバータのパーツレイアウトを改良
  • ネジ穴位置を変更
  • シルクを見やすく
  • I2Cバスプルアップ抵抗の削除
  • FTDIコネクタをSparkFan製FTDIシリアルアダプタ(5V)をつなげられるように変更
  • 勉強会などで配布

ソース

回路図

組立解説

20130710,20130827,20140214

  • 4th release
  • DCDCコンバータのパーツレイアウトを改良
  • ネジ穴位置を変更
  • シルクを改善
  • バス再アサインジャンパーパッドの改善
  • 3.3V版のFTDIモジュールが使えるように改善
  • FTDIコネクタへ電源を供給可能とするジャンパを追加

ソース

回路図

組立解説

組立解説、FTDIコネクタ部分

  • FTDIコネクタについて、抵抗の値を変更します
  • 330Ω、330Ωで分圧する方法では、以下のようにうまく動かないアダプタがありました。
    • 動作OK
    • SparkFun FTDI Basic Breakout - 5V DEV-09716
      • FTDI USBシリアル変換アダプター(5V/3.3V切り替え機能付き) 5V時
*ちっちゃいものくらぶ USBSerialモジュ～ル (PL-2303) 5Vおよび3V
    • aitendo極小USBシリアル変換モジュール FT232RL-UA6P 5V
    • 動作NG FABLIB CONDO FT232RL , FTDI USBシリアル変換アダプター(5V/3.3V切り替え機能付き) 3.3V時 、SparkFun FTDI Basic Breakout - 3.3V - DEV-09873 , および aitendo極小USBシリアル変換モジュール FT232RL-UA6P 3.3V (Raspberry Pi →PC:OK PC → Raspberry Pi:NG)
    • そのため、1KΩと2KΩでの分圧に変更します
    • 取り付け配置はこちら → http://twitpic.com/dzsn7s

パッケージ構成

RaspberryHabu 基板のみ

￥300

RaspberryHabu First キット

  • デジタルOUT x 8
  • VCCモニター用LED
  • デジタルOUTモニター用LED x 4
  • 小型リレー x 1
  • FTDIアダプタ用インタフェース
  • 電源安定化電解コンデンサ
  • ￥1000

RaspberryHabu Basic キット

  • RaspberryHabu First の機能に加え
  • デジタルIN x 6
  • デジタルINテスト用SW x 1
  • アナログIN x 8
  • ￥2000

RaspberryHabu Full キット

  • RaspberryHabu First の機能に加え
  • リアルタイムカレンダクロック
  • カレンダクロック用バックアップバッテリ
  • 電源回路
  • 実験用温度センサ、光センサ、赤外線LED
  • 小型リレー x 3
  • ￥4500

添付ファイル

http://sourceforge.jp/projects/fablib/wiki/RaspberryHabu/attach/index.php